并联机床

精微 · 发表于 2007-2-15 07:47

虚拟轴机床的最大特点是机械结构简单而控制复杂.
http://photo.5imx.com/up/0702/02/2007215751370.jpg

精微 · 发表于 2007-2-15 07:47

精微 · 发表于 2007-2-15 07:54

比较适合广大爱好者，硬件比较简单，软件复杂无比。功能多多，好处多多，人见人爱呀!!!

精微 · 发表于 2007-2-15 07:59

3-HSS并联机床装配工艺及其关键技术研究

赵学满

（天津大学机械学院，天津 300072）

摘要：通过对3-HSS并联机床装配矢量链分析，提出了整体式和分体式两种修配装配工艺方案。对如何实现三个运动支链中空间平行四边形的方法进行了几何分析，并提出了修配方案。

关键字：并联机床  装配工艺  精度

Research of Assembling Technology for 3-HSS Parallel Machine

Zhao Xueman

(Mechanical department of Tianjin University, Tianjin 300072)

Abstract: By the analysis of assembly vector chain of 3-HSS parallel machine, two schemes of assembly process are proposed. The geometry method that how to form spatial parallelogram in three motion branch chain is analysis, and the assembly scheme is suggested.

Keyword: Parallel machine  Assembly process  Precision

3-HSS并联机床是以并联机构实现三自由度平动为特征的新型加工中心[1]。如图1所示，3-HSS型并联机床(H—螺旋副，S—球面副)由底座，动平台和三条对称支链组成。各支链含立柱(线性驱动单元)、滑鞍和两根平行定长连杆。各杆一端与滑鞍，另一端与动平台连接，构成平行四边形支链结构。3个滑鞍分别由伺服电机和滚珠丝杠螺母副驱动，沿导轨移动，进而使动平台作三维平动。在动平台上装有主轴电机，可用于铣削加工。以并联机构为基本传动构件的并联机床，具备传统机床不可比拟的优势[2]。但是，由于并联机床动平台的位姿受多种因素的影响，如何提高机床加工精度是并联机床设计与开发过程中的关键问题。黄田等人对并联机床的误差分析与补偿方法进行了较深入地研究[3] [4] [5]。本文就3-HSS并联机床的装配工艺方案及装配过程中如何实现三个运动支链中空间平行四边形的方法进行分析，设计合理的装配工艺方案，以提高机床的加工精度。

一、装配工艺方案

机床动平台的位姿受多种因素的影响。为了提高机床加工精度，一方面提高其装配精度，另一方面通过运动控制进行误差补偿。由于平行四边形支链的装配精度直接影响着机床几何误差，为了通过装配抑制末端姿态误差，必须在装配矢量链中找到易于误差修正的环节，用修配法装配。分析各部件的连接形式，且综合考虑影响末端姿态精度的几何参数误差，可考虑在滑鞍处设置调整环。如图2(b)所示，可将滑鞍分成滑鞍接板和滑鞍两个零件。其中，滑鞍与安装在立柱上的滚动导轨块连接，而将滑鞍接板与两连杆经球铰链相连。因滑鞍两构件间的结合面为平面，故易于装卸和修磨。在装配过程中，以动平台连杆滑鞍接板为一条装配矢量链，而以基座立柱滑鞍为另一装配矢量链，由两端向中间装配(见图2(b))，在滑鞍和滑鞍接板结合处封闭。并在结合面处设置调整垫，用以修磨两装配矢量链累积的误差。

滑鞍接板

由于修配法装配方案由两条装配矢量链组成：动平台连杆滑鞍接板；基座立柱滑鞍。在装配矢量链中，滑鞍接板有两种结构形式：整体式滑鞍接板(图3(a))和分体式滑鞍接板(图3(b))。如图3所示，整体式滑鞍接板的加工和装配简单，但完全取决于滑鞍本体和球铰链的制造精度；而采用分体式滑鞍接板则可通过装配有效地消除，因而可放宽上述两部件的制造精度。在此，我们采用分体式修配法进行装配。

二、支链平行四边形测量及装配

在三维空间内四杆构成平行四边形应具备两个条件：一为两组对边分别等长；其二为一组对边在同一平面内。3-HSS并联机床的平行四边形支链由滑鞍、连杆及动平台构成，通过配磨调整垫连杆长度误差可小于0.005mm，采用剖分式结构的滑鞍两连杆两端跨距误差小于0.01mm。如何保证平行四边形的第二条件是构成理想支链的关键。

装配过程中，使用千分表、米尺和高精度滑块进行测量，其测量原理如图4所示。图中、分别代表两连杆理想平行位置，以CD杆为基准；代表AB杆所处任意位置，与平面ABCD夹角为，为在平面ABCD内的一段投影，与夹角为。旋转至再旋转至AB则构成理想支链。采用米尺测量两测量点距离，千分表与滑块组合测量两连杆与某一平面的垂线长度差，求出两连杆夹角，该平面与理想支链近似平行。然后再用千分表测量两杆间距求出。

            （1）

式中：---表1读数；---表2读数；---测长

         （2）

   （3）

式中：---表2测AB杆和CD杆读数差；

---表2测AB杆和CD杆读数差；

---连杆球铰中心距

* ---垫片去磨量。

根据*值的正负确定去磨AB杆或CD杆之调整垫。

三、连杆装配过程及其修正

实际装配过程中，根据*计算结果修磨垫片安装后，重新测量、仍存在误差。虽然上述算法为近似算法，但在小转角范围内计算误差很小，无应质疑。经分析，该误差是由装配动过程中装配应力产生的。装连杆前动平台经找正采用图5所示固定，并完全定位，每个滑鞍虽有一个直线自由度但因阻力大可视为固定元件。由此造成每装配一个支链便增加一个约束，使得装配后的动平台被过定位。同时，由于诸如接触表面的平面度、螺栓压紧力不均而产生的各种应力无法释放。拆除定位、夹紧元件后，动平台成为应力释放端，其位置必然发生变动，从而造成两连杆之间产生角误差。该误差是以上多因素造成的，无法通过修补某一支链更正。

正确的安装过程如下：

1.       滑鞍与丝杠副不联结，使滑鞍有一自由度。

2.       动平台仅以平面定位，且夹紧力适当使其具有平动、转动三自由度。

3.       以千分表观察动平台位置变动，由此断定是否产生装配应力且由那一连杆产生。

4.       依次安装每一支链，通过配磨调整垫使两连杆角达设计要求，且保证动平台无位置变动。三支链装配后，动平台被完全定位。

5.       滚珠丝杠副与滑鞍联结，结束装配。

实际装配后连杆两端跨距即BC方向距离误差小于0.005mm，角小于，达到设计要求。

四、结论

本文通过对3- HSS并联机床装配矢量链分析，提出了整体式和分体式两种修配装配工艺方案。对如何实现三个运动支链中空间平行四边形的方法进行了几何分析，提出了修配方案，设计了装配过程。实际装配结果显示该工艺方案简单可靠，容易实现。该工艺方案也用于其它以平行四边形为传动链的并联机构装配过程。

精微 · 发表于 2007-2-15 08:01

精微 · 发表于 2007-2-15 08:03

精微 · 发表于 2007-2-15 08:06

开始是gif格式有问提，现在改jpg重发.

精微 · 发表于 2007-2-15 08:07

并联机床作为一种新型数控机床，同传统的串联数控机床差别较大，因此，其数控部分需要单独开发，与其配套的CAD/CAM系统也同样如此。我们针对自行开发的并联机床的数控系统，开发了一套CAD/CAM系统，并实现了CAD/C AM之间的无缝集成。本文主要介绍CAM的核心部分——数控加工过程仿真。它主要用来验证加工复杂曲面刀位的正确性。传统的刀位验证方式为试切法，这种验证方式耗时长、成本高。因此，应用仿真加工过程以验证刀位的正确性具有重要的现实意义。

目前，模拟去除材料过程的基本方法可分为两类：基于造型的方法［1，2］和基于视觉坐标的方法［3，4］。基于造型的加工过程仿真法具有较高的表示精度，仿真结果能和设计零件进行精确的精度检验，但这种方法数据结构复杂，计算量大，并且受到造型可靠性的制约。基于视觉坐标的加工过程仿真法能较快地、甚至实时地仿真切削过程，但用这种方法进行仿真视向固定，仅限于三坐标加工过程仿真。笔者基于观察坐标系，采用扫描线算法开发了并联机床的加工过程仿真系统，实现多坐标数控加工过程仿真。

1 算法描述

1.1 建立观察坐标系

观察坐标系的建立是以用户的观察方向Vo作为观察坐标系的Z轴Zv方向，在世界坐标系下分别确定观察坐标系的坐标原点Ov和一个参考方向——向上矢量Vr，则观察坐标系可由下式确立：

Xv=Vo×Vr

Yv=-Xv×Vo

Zv=Vo

1.2 工件和刀具的表示
将工件及刀具形体表面基于自身坐标系进行三角形网格离散，形成各自的面链表，其数据结构如下：
struct Face {
file://三角平面顶点坐标
double P［3］［3］;
file://三角平面法矢

精微 · 发表于 2007-2-15 08:08

double Normal［3］;
struct Face *next;
}

将工件和刀具形体变换到观察坐标系后，用扫描线算法计算每一三角形网格对应的深度值。根据三角形网格的法向矢量，计算出其颜色值，最后形成扫描链表来表示工件和刀具。其数据结构如下：
struct Scan {
file://扫描线位置坐标
double x,y;
file://扫描线与三角形平面交点链表
struct Vertex {
file://形体标志
int Flag;
file://扫描线与形体交点深度值
double z;
file://交点颜色值
int C［3］；
struct Vertex *next
}
struct Scan* next;
}
扫描线算法流程为[5]：
while (扫描线链表!=NULL)
{
扫描线帧缓冲区fbuffer置成背景色；
扫描线Z缓冲区zbuffer置成最小Z值；
while (面链表!=NULL)
{
求当前三角平面与当前扫描线的交点值；
if(三角平面在该处的Z值大于zbuffer在该处的值)
{
用三角平面在该处的Z值代替zbuffer在该处的值；
用三角平面在该处的亮度值取代fbuffer在该处的值；
}
}
同一扫描线上的Z值进行排序；
用fbuffer内容显示当前扫描线；
}

通常情况下，仿真加工时都将工件置于静止的状态，因此，工件的表示只生成一次，而刀具的表示每次都要根据新刀位点重新生成。

1.3 材料去除过程的仿真

在实际加工中，切削工件成型的过程，实质就是不断地从工件实体上去除刀具深入到工件内部材料的过程，这一过程可以用实体间布尔差来描述。由于工件和刀具都是利用扫描线算法表示，因此，可以采用同一扫描线上工件和刀具之间的布尔差运算来表示材料的去除过程，这样就把复杂费时的三维布尔差运算简化为一维的布尔差运算，避免了复杂的求交运算，增强了实时效果[6]。
一维布尔差运算过程如下：

图1所示为扫描线与工件、刀具的交点按深度排序的排列情况。这里仅列出以下几种： ①说明扫描线仅与刀具相交，因此刷新显示时，去掉两个C点而显示背景；②表明刀具对工件进行切削，但刀具在工件内部刷新显示时看不见刀具；③表示S点被切削掉，刷新显示时去掉前两个点，即C、S点；④表明刀具没有切削工件，刷新显示时去掉两个C点。
材料去除仿真过程流程如图2所示。

精微 · 发表于 2007-2-15 08:10

为了提高对生产环境的适应性，满足快速多变的市场需求，近年来全球机床制造业都在积极探索和研制新型多功能的制造装备与系统，其中在机床结构技术上的突破性进展当属90年代中期问世的并联机床(ParallelMachineTool)，又称虚(拟)轴机床(VirtualAxisMachineTool)或并联运动学机器 (ParallelKinematicsMachine)。并联机床实质上是机器人技术与机床结构技术结合的产物，其原型是并联机器人操作机。与实现等同功能的传统五坐标数控机床相比，并联机床具有如下优点：

刚度重量比大：因采用并联闭环静定或非静定杆系结构，且在准静态情况下，传动构件理论上为仅受拉压载荷的二力杆，故传动机构的单位重量具有很高的承载能力。

响应速度快：运动部件惯性的大幅度降低有效地改善了伺服控制器的动态品质，允许动平台获得很高的进给速度和加速度，因而特别适于各种高速数控作业。

环境适应性强：便于可重组和模块化设计，且可构成形式多样的布局和自由度组合。在动平台上安装刀具可进行多坐标铣、钻、磨、抛光，以及异型刀具刃磨等加工。装备机械手腕、高能束源或CCD摄像机等末端执行器，还可完成精密装配、特种加工与测量等作业。

技术附加值高：并联机床具有“硬件”简单，“软件”复杂的特点，是一种技术附加值很高的机电一体化产品，因此可望获得高额的经济回报。

精微 · 发表于 2007-2-15 08:12

并联机床设计理论与关键技术

概念设计

概念设计是并联机床设计的首要环节，其目的是在给定所需自由度条件下，寻求含一个主刚体(动平台)的并联机构杆副配置、驱动方式和总体布局的各种可能组合。

按照支链中所含伺服作动器数目不同，并联机床可大致分为并联、串并联和混联3种类型。前两者在一条支链中仅含一个或一个以上的作动器，以直接生成3～6个自由度；而后者则通过2个或多个少自由度并联或串联机构的串接组合生成所需的自由度。按照作动器在支链中的位置不同，并联机床可采用内副和外副驱动，且一般多采用线性驱动单元，如伺服电机—滚珠丝杠螺母副或直线电机等。机架结构的变化可使得并联机床的总体布局具有多样性，但同时也使工作空间的大小、形状以及运动灵活度产生很大差异。因此，在制定总体布局方案时，应采用概念设计与运动学设计交互方式，并根据特定要求做出决策。

精微 · 发表于 2007-2-15 08:13

通过更换末端执行器便可在单机上实现多种数控作业是并联机床的优点之一。然而由于受到铰约束、支链干涉、特别是位置与姿态耦合等因素的影响，致使动平台实现姿态能力有限是各种6自由度纯并联机构的固有缺陷，难于适应大倾角多坐标数控作业的需要。目前并联机床一个重要的发展趋势是采用混联机构分别实现平动和转动自由度。这种配置不但可使平动与转动控制解耦，而且具有工作空间大和可重组性强等优点。特别是由于位置正解存在解析解答，故为数控编程和误差补偿提供了极大的方便。应该强调，传统机床的发展已有数百年历史，任何希望从纯机构学角度创新而试图完全摒弃传统机床结构布局与制造工艺合理部分的设想都将是有失偏颇的。

精微 · 发表于 2007-2-15 08:15

运动学设计

   并联机床运动学设计包括工作空间定义与描述，以及工作空间分析与综合两大内容。合理地定义工作空间是并联机床运动学设计的首要环节。与传统机床不同，并联机床的工作空间是各支链工作子空间的交集，一般是由多张空间曲面片围成的闭包。为了适合多坐标数控作业的需要，通常将灵活(巧)度工作空间的规则内接几何形体定义为机床的编程工作空间。对于纯6自由度并联机床，动平台实现位置和姿态的能力是相互耦合的，即随着姿态的增加，工作空间逐渐缩小。因此，为了实现动平台实现位姿能力的可视化，往往还需用位置空间或姿态空间进行降维描述。

   工作空间分析与综合是并联机床运动学设计的核心内容。广义地，工作空间分析涉及在已知尺度参数和主动关节变量变化范围条件下，评价动平台实现位姿的能力；尺度综合则是以在编程空间内实现预先给定的位姿能力并使得操作性能最优为目标，确定主动关节变量的变化范围和尺度参数。

   工作空间分析可借助数值法或解析法。前者的核心算法为，根据工作空间边界必为约束起作用边界的性质，利用位置逆解和K-T条件搜索边界点集。后者的基本思路是，将并联机构拆解成若干单开链，利用曲面包络论求解各单开链子空间边界，再利用曲面求交技术得到整体工作空间边界。

精微 · 发表于 2007-2-15 08:15

尺度综合是实现并联机床运动学设计的最终目标，原则上需要兼顾动平台实现位姿的能力、运动灵活度、支链干涉等多种因素。针对6自由度并联机床，目前可以利用的尺度综合方法可以分为：基于各向同性条件的尺度综合，兼顾各向同性条件和动平台姿态能力的尺度综合，以及基于总体灵活度指标的加权综合3种方法。第1种方法因仅依赖满足各向同性条件时的尺度参数关系，故存在无穷多组解答。第2种方法针对动平台在给定工作空间中实现预定姿态能力的需要，通过施加适当约束，可有效地解决多解问题。第3种方法较为通用，通常以雅可比矩阵条件数关于工作空间的一次矩最小为目标，将尺度综合问题归结为一类泛函极值问题。值得指出，第2种方法仅适用某些并联机构(如 Stewart平台)；而第3种方法除计算效率低外，还不能兼顾动平台实现姿态的能力。因此，针对不同类型的并联机床，研究兼顾多种性能指标的高效尺度综合方法将是一项极有意义的工作。

动力学问题

   刚体动力学逆问题是并联机床动力分析、整机动态设计和控制器参数整定的理论基础。这类问题可归结为已知动平台的运动规律，求解铰内力和驱动力。相应的建模方法可采用几乎所有可以利用的力学原理，如牛顿－尤拉法、拉格朗日方程、虚功原理、凯恩方程等。由于极易由雅可比和海赛矩阵建立操作空间与关节空间速度和加速度的映射关系，并据此构造各运动构件的广义速度和广义惯性力，因此有理由认为，虚功(率)原理是首选的建模方法。

   动态性能是影响并联机床加工效率和加工精度的重要指标。并联机器人的动力性能评价完全可以沿用串联机器人的相应成果，即可用动态条件数、动态最小奇异值和动态可操作性椭球半轴长几何均值作为指标。与机器人不同，金属切削机床动态特性的优劣主要是基于对结构抗振性和切削稳定性的考虑。动态设计目标一般可归结为，提高整机单位重量的静刚度；通过质量和刚度合理匹配使得低阶主导模态的振动能量均衡；以及有效地降低刀具与工件间相对动柔度的最大负实部，以期改善抵抗切削颤振的能力。由此可见，机器人与机床二者间动态性能评价指标是存在一定差异的。事实上，前者没有计及对结构支撑子系统动态特性的影响，以及对工作性能的特殊要求；而后者未考虑运动部件惯性及刚度随位形变化的时变性和非线性。因此，深入探讨并联机床这类机构与结构耦合的、具有非定长和非线性特征的复杂机械系统动力学建模和整机动态设计方法，将是一项极富挑战性的工作。这项工作对于指导控制器参数整定，改善系统的动态品质也是极为重要的。

精度设计与运动学标定

   精度问题是并联机床能否投入工业运行的关键。并联机床的自身误差可分为准静态误差和动态误差。前者主要包括由零部件制造与装配、铰链间隙、伺服控制、稳态切削载荷、热变形等引起的误差；后者主要表现为结构与系统的动特性与切削过程耦合所引起的振动产生的误差。机械误差是并联机床准静态误差的主要来源，包括零部件的制造与装配误差。目前，由于尚无有效的手段检测动平台位姿信息，因而无法实现全闭环控制条件下，通过精度设计与运动学标定改善机床的精度就显得格外重要。

精度设计是机床误差避免技术的重要内容，可概括为精度预估与精度综合两类互逆问题。精度预估的主要任务是，按照某一精度等级设定零部件的制造公差，根据闭链约束建立误差模型，并在统计意义下预估刀具在整个工作空间的位姿方差，最后通过灵敏度分析修改相关工艺参数，直至达到预期的精度指标。工程设计中，更具意义的工作是精度综合，即精度设计的逆问题。精度综合是指预先给定刀具在工作空间中的最大位姿允差(或体积误差)，反求应分配给零部件的制造公差，并使它们达到某种意义下的均衡。精度综合一般可归结为一类以零部件的制造公差为设计变量，以其关于误差灵敏度矩阵的加权欧氏范数最大为目标，以及以公差在同一精度等级下达到均衡为约束的有约束二次线性规划问题。

运动学标定，又称为精度补偿或基于信息的精度创成，是提高并联机床精度的重要手段。运动学标定的基本原理是，利用闭链约束和误差可观性，构造实测信息与模型输出间的误差泛函，并用非线性最小二乘技术识别模型参数，再用识别结果修正控制器中的逆解模型参数，进而达到精度补偿的目的。高效准确的测量方法是实现运动学标定的首要前提。根据测量输出不同，通常可采用2类运动学标定方法：①利用内部观测器所获信息的自标定方法，其一般需要在从动铰上安装传感器(如在虎克铰上安装编码器)；②检测刀具位姿信息的外部标定方法，其原则上需要高精度检具和昂贵的五坐标检测装置。

精微 · 发表于 2007-2-15 08:16

数控系统

   从机床运动学的观点看，并联机床与传统机床的本质区别在于动平台在笛卡尔空间中的运动是关节空间伺服运动的非线性映射(又称虚实映射)。因此，在进行运动控制时，必须通过位置逆解模型，将事先给定的刀具位姿及速度信息变换为伺服系统的控制指令，并驱动并联机构实现刀具的期望运动。由于构型和尺度参数不同，导致不同并联机床虚实映射的结构和参数不尽相同，因此采用开放式体系结构建造数控系统是提高系统适用性的理想途径。

为了实现对刀具的高速高精度轨迹控制，并联机床数控系统需要高性能的控制硬件和软件。系统软件通常包括用户界面、数据预处理、插补计算、虚实变换、PLC控制、安全保障等模块，并需要简单、可靠、可作底层访问，且可完成多任务实时调度的操作系统。

   友好的用户界面是实现并联机床工业运行不可忽视的重要因素。由于操作者已习惯传统数控机床操作面板及有关术语和指令系统，故基于方便终端用户使用的考虑，在开发并联机床数控系统用户界面时，必须将其在传动原理方面的特点隐藏在系统内部，而使提供给用户或需要用户处理的信息尽可能与传统机床一致。这些信息通常包括操作面板的显示，数控程序代码和坐标定义等。

实时插补计算是实现刀具高速、高精度轨迹控制的关键技术。在以工业PC和开放式多轴运控板为核心搭建的并联机床数控系统中，常用且易行的插补算法是，根据精度要求在操作空间中离散刀具轨迹，并根据硬件所提供的插补采样频率，按时间轴对离散点作粗插补，然后通过虚实变换将数据转化到关节空间，再送入控制器进行精插补。注意到在操作空间中两离散点间即便是简单的直线匀速运动，也将被转化为关节空间中各轴相应两离散点间的变速运动，因此若仍使关节空间中各轴两离散点间作匀速运动，则将在操作空间中合成复杂的曲线轨迹。为此，必须对离散点密化以创成高速、高精度的刀具轨迹。这不仅需要大幅度提高控制器的插补速率，而且需要有效地处理速度过渡问题。

关键基础件

   关键基础件的专业化和系列化配套是建造高速高精度并联机床，实现产品的可重组和模块化设计，以及大幅度降低制造成本的物质保证。这项工作也是将并联机床推向市场的重要环节。并联机床所需的关键基础件包括功率体积比大的高速电主轴单元、高速高性能直线电机、精密丝杠导轨副、结构紧凑且可调隙的精密滚动球轴承和卡当铰，以及高精度光栅和激光测量定位系统等。目前，国外已有专业生产厂(如德国INA轴承公司)开发出不同系列的产品。然而，这些产品在我国还多属空白，或与国际先进水平存在较大差距。

并联机床是机床家族中的一个新成员，目前还处于“襁褓“之中，尚有许多理论与技术问题有待攻克。并联机床是否具有生命力的关键在于能否回答潜在用户“有何理由能说服我购买并联机床而不是传统机床”这一问题。因此，紧紧把握新一代制造设备变革的契机，大力加强对并联机床的理论研究与工程实践，对促进这种新型数控装备早日产品化和产业化，尽快将高新技术转化为生产力具有重要的意义。这一工作将有赖于政府主管部门、机床生产企业和潜在用户的远见卓识，以及机床设计工作者与机器人机构学工作者的通力合作和不懈努力。

精微 · 发表于 2007-2-15 08:20

精微 · 发表于 2007-2-15 08:42

(1) 结构简单、价格低

机床机械零部件数目较串联构造平台大幅减少，主要由滚珠丝杠、虎克铰、球铰、伺服电机等通用组件组成，这些通用组件可由专门厂家生产，因而本机床的制造和库存成本比相同功能的传统机床低得多，容易组装和搬运。

(2) 结构刚度高

由于采用了封闭性的结构(closed-loop structure)使其具有高刚性和高速化的优点，其结构负荷流线短，而负荷分解的拉、压力由六只连杆同时承受，以材料力学的观点来说，在外力一定时，悬臂量的应力与变形都最大，两端插入(build-in)次之，再来是两端简支撑(simply-supported)，其次是受压的二力结构，应力与变形都最小的是受张力的二力结构，故其拥有高刚性。其刚度重量比高于传统的数控机床。

(3) 加工速度高，惯性低

如果结构所承受的力会改变方向，(介于张力与压力之间)，两力构件将会是最节省材料的结构，而它的移动件重量减至最低且同时由六个致动器驱动，因此机器很容易高速化，且拥有低惯性。

(4) 加工精度高

由于其为多轴并联机构组成，六个可伸缩杆杆长都单独对刀具的位置和姿态起作用，因而不存在传统机床(即串联机床)的几何误差累积和放大的现象，甚至还有平均化效果(averaging effect)；其拥有热对称性结构设计，因此热变形较小；故它具有高精度的优点。

(5) 多功能灵活性强

由于该机床机构简单控制方便，较容易根据加工对象而将其设计成专用机床，同时也可以将之开发成通用机床，用以实现铣削、镗削、磨削等加工，还可以配备必要的测量工具把它组成测量机，以实现机床的多功能。这将会带来很大的应用和市场前景，在国防和民用方面都有着十分广阔的应用前景。

精微 · 发表于 2007-2-15 08:46

并联机床(Parallel Machine Tools)，又称并联结构机床(Parallel Structured Machine Tools)、虚拟轴机床(Virtual Axis Machine Tools)，也曾被称为六条腿机床、六足虫(Hexapods)。并联机床是基于空间并联机构Stewart平台原理开发的，是近年才出现的一种新概念机床，它是并联机器人机构与机床结合的产物，是空间机构学、机械制造、数控技术、计算机软硬技术和CAD/CAM技术高度结合的高科技产品。它克服了传统机床串联机构刀具只能沿固定导轨进给、刀具作业自由度偏低、设备加工灵活性和机动性不够等固有缺陷，可实现多坐标联动数控加工、装配和测量多种功能，更能满足复杂特种零件的加工。自其1994年在美国芝加哥机床展上首次面世即被誉为是“21世纪的机床”，成为机床家族中最有生命力的新成员。

精微 · 发表于 2007-2-15 09:12

精微 · 发表于 2007-2-15 09:19

并联机床

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